2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K05851
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉川 佳広 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (30373294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
則包 恭央 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50425740)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | リソグラフィー / 走査型トンネル顕微鏡 / 二次元構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終目的は、規則的、無欠陥かつ大面積で基板上に有機分子を集積化する手法を開発し、集積化構造を用いたシングルナノスケールの分子リソグラフィー技術を創製することである。近年、トップダウン手法のフォトリソグラフィーによる半導体加工技術は微細化に限界を迎えつつあり、それを凌駕する微細加工技術が今後必要とされる。本研究では、(1)大面積で分子を規則的に配置し、(2)分子の一部を外部刺激で脱離・除去して、特定部位を残存させる手法を開発する。さらに、(3)膜面と垂直方向への積層集積も組み合わせて、半導体基板の加工に適用可能な分子ナノパターン構造を創製する。以上により、分子リソグラフィーの基礎技術を確立する。
平成29年度は、リソグラフィー用分子の各パーツの合成と構造評価に注力した。具体的には、(1)光照射で分子配列の制御が可能なアゾ化合物、および(2)紫外光照射で脱離・除去されるo－ニトロベンジル部位を持つ化合物の合成を行った。各分子が合成できていることは、核磁気共鳴スペクトル（NMR）で確認した。そして、これらの分子が高配向グラファイト上に形成する二次元構造を走査型トンネル顕微鏡（STM）で解析した。 (1)の分子では、基板への吸着部位であるアルキル鎖の結合方法によって、アルキル鎖の位置関係が全く異なる二次元構造が形成されることを見いだした。(2)の分子では、基本的には規則的な二次元構造が形成できるものの、エチレングリコールを修飾した分子では二次元構造が形成できないことがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
リソグラフィー用分子の各パーツについての合成方法は確立することができた。また、それぞれの分子について、高配向グラファイト基板上に形成される二次元構造の解析を進めることができており、当初の計画通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、これまでに合成した(1)と(2)の分子について、外部刺激に基づく二次元構造変化を調べる。ついで、 (3)の金属錯体形成部位を有する分子の合成と基板上への集積化と二次元構造解析も進める。そして、(1)と(2)のパーツとの連結を開始し、リソグラフィー用分子の獲得に向けた検討を進める。合成した分子は、順次、基板への集積化と二次元構造の解析を進めていく。
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| Causes of Carryover |
消耗品および旅費について、大半を所内交付金にてまかなうことができた。また、人件費については、雇用した実験補助者のライフイベントのために次年度使用となった。
物品費としては、試薬類、基板および走査型プローブ顕微鏡用探針の購入に充当し、その他費用として、機器分析費用として使用する。また、復帰した実験補助者の人件費と、成果発信と情報収集のための学会参加・発表を旅費として計画している。
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